micromegas dhcal slab with hardroc2/ microroc

Micromegas DHCALSLAB with Hardroc2/Microroc

1. Result in 2010

2. Works for 2011

Cyril, 9 february 2011 LAPP electronic in DHCAL 1

1. Short Resume Result in 2010DIF product, M2 Hardroc2 product

2. Works for 2011

Cyril, 9 february 2011 LAPP electronic in DHCAL 2

Micromegas DHCALSLAB with Hardroc2/Microroc

• 190 DIFs have been produced

• Boards have been tested at LAPP with a special Test bench (Boundary scan + functional tests).

• 185 out of 190 DIFs are fully operational

• DIF Boards have been sent to IPNL (137) and LLR (18)

• They are compatible with ECAL (SPIROC) AHCAL (SKYROC) and DHCAL (HARDROC and MICROROC) detectors

3

DHCAL DIF production for the Cubic Meter

DIF

23 September 2010 CALICE - CASABLANCA - Guillaume Vouters

4

Test Bench and test procedure

DIF

5

Test Bench and test procedure

23 September 2010 CALICE - CASABLANCA - Guillaume Vouters

DIF

Cyril, february 2011 ASU hardroc2 6

MICROMEGAS Square MeterWith Hardroc2 & Hardroc2b

DHCAL Square Meter Assembly

MICROMEGAS square meter structure

Inside the square meter

See several physician’s talk for results on 2010 Beam Test

1. Result in 2010

2. Works for 2011:

Microroc ASU – SLAB – M2 detector

Cyril, 9 february 2011 LAPP electronic in DHCAL 7

Micromegas DHCALSLAB with Hardroc2/Microroc

LAPP M2: Main principle

ASU hardoc2/microroc 8Cyril, 9 february 2011

DIF

DIF

DIF

Independante lineBuffer line

SLAB 3m and 2m

ASU microroc 9Cyril, 9 february 2011

5 meter

3m 2m

1 buffer One signal for 36 ASICs

Driving line realistic

DIF interDIF

ASU microroc 10

Liaison avec le FPGA de la DIF

Sr_out1

Sr_in1

ASU1 ASU2

Sr_clk1

Sr_out2

Sr_in2

Sr_clk2

Sr_out3

Sr_in3

Sr_clk3

Sr_out4

Sr_in4

Sr_clk4

Chainage Slow-Control(et registre pour sortie analogique)

Sc_select

Cyril, 9 february 2011

DIF interDIF

Double Chainage jeton readout

ASU microroc 11

E1

E2

S

Eb

Liaison avec le FPGA de la DIF

End_readout1_1

End_readout1_2

Start_readout1

NC

ASU1 ASU2

E1

E2

S

EbEnd_readout2_1

End_readout2_2

Start_readout2

NC

E1

E2

S

EbEnd_readout3_1

End_readout3_2

Start_readout3

NC

E1

E2

S

EbEnd_readout4_1

End_readout4_2

Start_readout4

NC

Cyril, 9 february 2011

Interdif pour ASU microroc 12

Dout1 ligne1Dout2 ligne1

Dout1 ligne4Dout2 ligne4

Chaque ASIC à 2 sorties Dout disponible (au cas ou une sortie est en panne)Une ligne de 12 ASIC sort 2 signaux Dout (au cas ou un est en defaut)

Par strap hard, on choisira un des 2 Dout d’une ligne.

NB: Sur la DIF, on se servira des 50Ω pullup à 3.3v (1.5v par la suite)

Sortie « Dout »

Cyril, 9 february 2011

Interdif pour ASU microroc 13

Transmit_on1 ligne1Transmit_on2 ligne1

Transmit_on1 ligne4Transmit_on2 ligne4

Chaque ASIC à 2 sorties Transmit_on disponible (au cas ou une sortie est en panne)Une ligne de 12 ASIC sort 2 signaux Transmit_on (au cas ou un est en defaut)

Par strap hard, on choisira un des 2 Transmit_on d’une ligne.

NB: Sur la DIF, on se servira des 50Ω pullup à 3.3v (1.5v par la suite)

Sortie « Transmit_on »

Cyril, 9 february 2011

DIF

Injection signal Ctest

ASU microroc 14

Liaison avec la DIF

Lemo Ctest

ASU1 ASU2

Géné externe

50

30

50

30

50

50

50

30

30

30

Tension = V_ctest Tension = ( V_ctest / 4 ) Piste d’impédance 50

Piste d’impédance 50

Câblecoax50

Cyril, 9 february 2011

DIF

Lecture analogique

ASU microroc 15

Liaison avec la DIF

Analog_Out

Mux <0..1>

ASU1 ASU2

Mux

ana

logi

que

Utilité du Mux en discussion…

Hold

Cyril, 9 february 2011

Peut-on ne pas mettre deTerminaison 50 Ohm? Oui…

Sondes de Temperature

ASU microroc 16Cyril, 9 february 2011

DIF

DIF

DIF

Emplacement des sondes de température

Cyril, february 2011 ASU microroc 17

PCB Layout Design(2 hierarchical level keeped)

Stack Up ASU Hardroc (2009/2010)

Cyril, february 2011 ASU hardroc 18

StackUp ASU Hardroc (2009/2010)Cross talk

Cyril, february 2011 ASU hardroc 19

Stack Up ASU Microroc (2011)

Cyril, february 2011 ASU microroc 20

Hadched plane

Cyril, 27juillet2010 ASU microroc 21

Old Layout ASU MR routage PAD (july)

Upgrade resume

Cyril, february 2011 ASU microroc 22

1. ASIC: Hardroc > Microroc to match with sensibility of micromegas

2. Diode: BAV99 > NUP 4114 to perform the protection decharge

3. Link: 4 // readout chain on a DIF to increase the readout speed

4. Link: 4 // Configuration chain to increase the robusness

5. Link: Analog readout facility performance analyse and debug

6. Ctest: Passive Distribution on interdif to replace OP.AMP

7. Driver: no buffer on ASU , only on interDIF

8. Added function: Temperature Sensor (I2C) increase monitoring

9. PCB: added stage µvia to cancel Crosstalk

10.PCB: Hadched ground plane to decrease Pad Capacitor

11.PCB: height dielectric to decrease Pad Capacitor

Cyril, february 2011 ASU microroc 23

Semaine: 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

Mois: Janv. marsfévrier maiavril juilletjuin

Fab 6 PCB

Cablage 6 ASU

Tests électroniques

Pose bulk ASU + Découpe

Tests detecteurs (cuisson, boite de test, debug pg)

Montage M2 : à partir de fin-mai

Fab 7 PCB suivants

Cablage 6 ASU suivants

Tests électroniques

Pose bulk ASU + Découpe

Tests detecteurs (cuisson, boite de test, debug pg)